詳解iPhone X的臉部識別Face ID安全機制與運作流程

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或許是受《權利的遊戲》中無面人的刺激，蘋果今年推出的iphone x最大的變化之一就是面容識別功能，當然不少焦點話也聚焦在十周年的iPhone X的劉海與Face ID臉部辨識功能上，國外也有不少媒體已經先測試，而臉部辨識到底是如何運作？會不會導致很麻煩，甚至不少人在說睡覺可以偷偷拍另一半的臉就可替解鎖，關於這些問題，這篇就針對Face ID臉部辨識功能進行基本的探討與了解。

蘋果替iPhone X準備，已經從2010年就開始有動作再收購一些臉部辨識、感測器、動態捕捉、增強現實等創新公司，如推算回去，剛好就在喬布斯推出最後一支iPhone 4時代，七年前就開始已經著手再進行布局與開發AR，也許前蘋果CEO喬布斯也有參與其中，蘋果歷經了七年開發?後，終於開創iPhone新世紀的產品才正式上市。請看下列蘋果公司的布局歷程：

2010年：蘋果收購瑞典臉部辨識技術公司Polar Rose。
2013年：蘋果收購掌握領先業界數年3D演演算法技術公司Primesense，這間公司曾經推出全世界最小3D感測器晶片Capri，自然光干擾的抗力前代產品的20倍，還可在外面日照下正常工作，可運用在手機、平版、電視、機器人等各裝置上。
2014年：招聘AR與VR工程師，協助發展下一代產品。
2015年：蘋果收購一家專註動態捕捉公司FaceShift，曾經替好萊塢《星際大戰：原力覺醒》電影中負責非人類智能生物做動作捕捉。
2015年：蘋果收購德國擴增實境技術公司Metaio，拿取171項與AR專利。
2015年：獲得了一項配合iPhone頭帶型顯示器裝置專利（後續應該可看見此產品）。

iphone X 的劉海中的秘密

iPhone X屏幕頂端塞入有人稱劉海造型，設計面容識別的各種感測器就藏在這個劉海中。根據蘋果的尿性，指紋識別應該會徹底放棄，而且不會捲土重來了。

iphone x

當然，這就像是iPhone 7上去除3.5mm耳機孔的那種感覺，原本已經習慣使用指紋辨識功能，現在又突然沒有了，要求你改變，短時間可能會讓人不適應，但往後發展趨勢來看，臉部辨識技術將會是變成蘋果設備的主要辨識技術，預測後續Mac電腦上也都會導入臉部識別解鎖，也將會有更多智慧型手機開始模仿加入，臉部辨識安全度比起Touch ID指紋辨識來的更安全，畢竟現在機場出入境、考勤、金融安全都已經使用臉部辨識來建立資料。

Face ID 安全嗎？

Face ID採用臉部辨識技術，這次蘋果為了防止過去Windows Hello的臉部辨識系統被石糕模型破解，也先找來了好萊塢特效特製真人面具團隊合作測試，確保Face ID無法在高擬真人臉下也能被破解。

蘋果自稱這技術比起Touch ID還更加安全，且只有百萬分之一的機率有可能被長的相同的人破解，比起指紋識別只有五萬分之一，韓國人怎麼辦？韓國人在整型上非常強大，在我們肉眼看起來她們都長的很像，但實際每個人臉骨形狀是不同，設備是採用不可見光測繪點打在臉上，就會導致生物識別形狀完全不同。權利的遊戲中Arya Stark 無面人也無法逃脫Face ID的檢測。

如果設備被偷走，小偷如想要解鎖，就只能直接跑到你的面前，開啟前置鏡頭拍攝，否則這根本也是無法被破解。

Face ID臉部解鎖可以：

可運用在解鎖、iTunes支付、App Store支付、Apple Pay認證及第三方APP上。
Face ID設定時，會強制設定密碼鎖，防止臉部識別失敗用（並不是只有Face ID臉部識別功能）。
加入人工智慧機器學習AI演演算法，蘋果有與好萊塢特效團隊共同合作，訓練設備會自動學習分辨如人有微小變化，像是長鬍子、戴眼鏡、戴帽子、換髮型等依舊可還是會判別是同個人。
韓國人同樣可使用Face ID功能，不會因肉眼看起來相同，就會導致這功能都能夠讓每個韓國人解鎖，這是透過不可見紅外線3D掃描辨識，因每個人臉骨不同。
不需拿太高，低角度眼睛直視螢幕也可以輕鬆解鎖。
就算戴上有顏色的透明眼鏡，大多數這類眼鏡都可以被紅外線掃描到眼睛，依舊可用。
當Safari如有保存過網站的帳號與密碼，可藉由Face ID自動輸入。
結合通訊社交等APP內製作Animoji動態表情。
在光線不佳的地方，也是可以透過不可見的紅外線進行掃描。
視障人士（眼睛可睜開）也是可以搭配VoiceOver使用Face ID。
臉部解鎖失敗也可選擇透過密碼來解鎖。

Face ID臉部限制

只能支援iPhone X以上設備。
解鎖前一定要先喚醒屏幕。
眼睛必須睜開狀態，眼睛閉起來是無法認證（想趁另一半睡著偷解鎖，這方法是不可行）。
戴透明眼鏡、有色鏡框或太陽眼鏡可通過認證，但戴黑墨鏡或完全看不見眼睛的眼鏡就無法順利認證。
使用照片或3D面具也無法騙過認證（蘋果有與好萊塢特製真人面具測試過）。
一次僅能夠記錄一個臉型。

什麼時候要輸入密碼？這與指紋辨識Touch ID功能相同

手機重新開機時
手機超過48小時都沒有解鎖過
5次失敗時
臉部辨識在4小時內未解鎖過手機
手機收到遠端鎖定狀態
設定臉部辨識Face ID時

Face ID臉部辨識記錄臉部流程

依照發表會上的投影片標示在劉海內藏了不少東西，比起之前流出的還更多東西。（由左而右說明）

Infrared camera 紅外線攝影機
Flood illuminator 泛光（紅外線）照明模組
Proximity sensor 近距離感測器
Ambient light sensor光度感應器
Speaker 喇叭
Microphome 麥克風
Front camera 前置TrueDepth相機鏡頭
Dot projector 繪製點投射器

劉海內的感測器

啟動前置TrueDepth相機鏡頭，會啟用透過Ambient light sensor（光度感應器）偵測周圍環境亮度是否足夠，不足就會啟動Flood illuminator泛光（紅外線）照明模組。
接下來Dot projector （點陣投影器）將3萬個不可見光測繪點投射在臉部上，並透過Proximity sensor （近距離感測器）來測量深度，由於繪點非常的密集，所以從臉部上可獲得的資訊也會相當多。
最後由Infrared camera （紅外線攝影機）來接收讀取這接光點，直接組成紅外線影像，並直接傳送存放於A11 Bionic晶片內的Secure Enclave安全模塊。
下次要進行解鎖時，就會讀取影像再透過Secure Enclave安全模塊進行比對。

很多人認為蘋果會在2018年重新加入指紋識別，這種想法根本無法理解蘋果未來布局，Face ID只是整個蘋果AI體系的一個前站，而指紋識別僅僅是一個過渡的方案。不帶任何AI和未來屬性，丟棄是必然。